WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаІнформатика, Компютерні науки → Комп’ютерні мережі та телекомунікації - Реферат

Комп’ютерні мережі та телекомунікації - Реферат

Усі інші варіанти ґрунтуються на неповнопов'язаних топологіях, коли для обміну даними між двома комп'ютерами може знадобитися проміжне передавання даних через інші вузли мережі.

Спільна шина є вельми розповсюдженою топологією для локальних мереж (рис. 4.1). У цьому випадку комп'ютери підключаються до одного коаксіального кабелю. Передана інформація може поширюватися в обидва боки. Застосування спільної шини знижує вартість проводки, уніфікує підімкнення різних модулів, забезпечує можливість майже миттєвого широкомовного звернення до всіх станцій мережі. Таким чином, основними перевагами такої схеми є невелика вартість і простота розведення кабелю по приміщеннях. Найсерйозніший недолік загальної шини в її низькій надійності: будь-який дефект кабелю або якого-небудь із численних роз'ємів цілком паралізує всю мережу. На жаль, дефект коаксіального роз'єму не є рідкістю. Іншим недоліком спільної шини є її невисока продуктивність, тому що за такого способу підімкнення в кожен момент часу тільки один комп'ютер може передавати дані в мережу. Тому пропускна здатність каналу зв'язку завжди розподіляється тут між усіма вузлами мережі.

Рис. 4.1. Шина

Топологія зірка (рис. 4.2). У цьому разі кожен комп'ютер підмикається окремим кабелем до загального пристрою, який має назву концентратор та розташовується в центрі мережі. У функції концентратора входить спрямування переданої комп'ютером інформації одному чи всім іншим комп'ютерам мережі. Головна перевага цієї топології перед спільною шиною — значна надійність. Будь-які неприємності з кабелем стосуються лише того комп'ютера, до якого цей кабель приєднаний, і лише зіпсованість концентратора може вивести з ладу цілу мережу. Крім того, концентратор може відігравати роль інтелектуального фільтра інформації, що надходить від вузлів у мережу, і за необхідності блокувати заборонені адміністратором передачі.

Рис. 4.2. Зірка

До недоліків топології типу зірка відноситься більш висока вартість мережного устаткування через необхідність придбання концентратора. Крім того, можливості з нарощування кількості вузлів у мережі обмежуються кількістю портів концентратора. Часом має сенс будувати мережу з використанням декількох концентраторів, ієрархічно з'єднаних між собою зв'язками типу зірка. В даний час ієрархічна зірка є найпоширенішим типом топології зв'язків як у локальних, так і в глобальних мережах.

У мережах з кільцевою конфігурацією дані передаються по колу від одного комп'ютера до іншого — як правило, в одному напрямку (рис. 4.3). Якщо комп'ютер розпізнає дані як "свої", то він копіює їх собі у внутрішній буфер. У мережі з кільцевою топологією необхідно вживати спеціальних заходів, щоб у разі виходу з ладу чи відключення якоїсь станції не перервався канал зв'язку між іншими станціями. Кільце являє собою дуже зручну конфігурацію для організації зворотного зв'язку — дані, зробивши повний оберт, повертаються до вузла-джерела. Тому цей вузол може контролювати процес доставки даних адресату. Часто ця властивість кільця використовується для тестування зв'язності мережі та пошуку вузла, що працює некоректно. Для цього в мережу посилаються спеціальні тестові повідомлення.

Рис. 4.3. Кільце

У той час, як невеликі мережі, як правило, мають типову топологію — зірка, кільце чи спільна шина, для великих мереж характерна наявність довільних зв'язків між комп'ютерами. У таких мережах можна виділити окремі довільно зв'язані фрагменти (підмережі), що мають типову топологію, тому їх називають мережами зі змішаною топологією.

Протоколи, інтерфейси мереж

Ще однією новою проблемою, яку потрібно враховувати під час об'єднання трьох і більше комп'ютерів, є проблема їх адресації. До адреси вузла мережі та схеми його призначення можна висунути кілька вимог:

  • адреса повинна унікально ідентифікувати комп'ютер у мережі будь-якого масштабу;

  • схема призначення адрес має зводити до мінімуму ручну працю адміністратора й імовірність дублювання адрес;

  • адреса повинна мати ієрархічну структуру, зручну для побудови великих мереж. Цю проблему добре ілюструють міжнародні поштові адреси, які дають змогу поштовій службі, що організує доставку листів між країнами, скористатися лише назвою країни адресата і не враховувати назву його міста, а тим паче вулиці;

  • адреса має бути зручна для користувачів мережі, а це означає, що вона повинна мати символьне подання наприклад, www.gu.net;

  • адреса повинна мати якомога компактніше подання, щоб не перевантажувати пам'ять комунікаційної апаратури — мережних адаптерів, маршрутизаторів і т. ін.

На практиці звичайно використовується відразу кілька схем, тож комп'ютер одночасно має кілька адрес-імен. Кожна адреса використовується в тій ситуації, коли відповідний вид адресації є найзручнішим. А щоб не виникало плутанини і комп'ютер завжди однозначно вирізнявся своєю адресою, використовуються спеціальні допоміжні протоколи, що за адресою одного типу можуть визначити адреси інших типів.

Найбільше поширення одержали три схеми адресації вузлів:

  • Апаратні адреси. Ці адреси призначені для мережі невеликого чи середнього розміру, тому вони не мають ієрархічної структури. Типовим представником адреси такого типу є адреса мережного адаптера локальної мережі. Така адреса звичайно використовується тільки апаратурою, тому її намагаються зробити якомога компактнішою і записують у вигляді двійкового чи шістнадцяткового значення, наприклад 0081005е24а8. У процесі завдання апаратних адрес звичайно не потрібне виконання ручної роботи, адже вони або вбудовуються в апаратуру, або генеруються автоматично під час кожного нового запуску устаткування, причому унікальність адреси в межах мережі забезпечує устаткування. Крім відсутності ієрархії, використання апаратних адрес пов'язане ще з одним недоліком — у випадку заміни апаратури, наприклад мережного адаптера, змінюється й адреса комп'ютера. Більше того, якщо встановити кілька мережних адаптерів, у комп'ютера з'являється кілька адрес, що не дуже зручно для користувачів.

  • Символьніадреси чи імена. Ці адреси призначені для запам'ятовування людьми і тому зазвичай несуть значеннєве навантаження. Символьні адреси легко використовувати як у невеликих, так і у великих мережах. Для роботи у великих мережах символьне ім'я може мати складну ієрархічну структуру, наприклад ftp-archl.ucl.ac.uk. Ця адреса говорить про те, що даний комп'ютер підтримує ftp-архів у мережі одного з коледжів Лондонського університету (University College London — ucl) і ця мережа належить до академічної галузі (ас) Internet Великобританії (United Kingdom — uk). Під час роботи в межах мережі Лондонського університету таке довге символьне ім'я явно надмірне, і замість нього зручно користуватися коротким символьним ім'ям, на роль якого добре підходить наймолодша частина складового повного імені, тобто ім'я ftp-archl.

  • Числові складені адреси. Символьні імена зручні для людей, але через перемінний формат і потенційно велику довжину їх передавання мережею не є надто економним. Тож у багатьох випадках для роботи у великих мережах як адреси вузлів використовують числові складені адреси фіксованого та компактного форматів. Типовими представниками адрес цього типу є IP- та IPX-адреси. У них підтримується дворівнева ієрархія, адреса поділяється на старшу частину — номер мережі — і молодшу — номер вузла. Такий розподіл дає можливість передавати повідомлення між мережами лише на підставі номера мережі, а номер вузла використовується тільки після доставки повідомлення в потрібну мережу; так само, як назва вулиці використовується листоношею лише після того, як лист доставлений у потрібне місто. Віднедавна, щоб зробити маршрутизацію у великих мережах ефективнішою, пропонуються складніші варіанти числової адресації, відповідно до яких адреса має три і більше складових. Такий підхід, зокрема, реалізований у новій версії протоколу IPv6, призначеного для роботи в мережі Internet.

У сучасних мережах для адресації вузлів застосовуються, як правило, одночасно всі три наведені вище схеми. Користувачі адресують комп'ютери символьними іменами, що автоматично заміняються в повідомленнях, переданих по мережі, на числові номери. За допомогою цих числових номерів повідомлення передаються з однієї мережі в іншу, а після доставки повідомлення в мережу призначення замість числового номера використовується апаратна адреса комп'ютера. Нині така схема характерна навіть для невеликих автономних мереж, де, здавалося б, вона явно надлишкова, — це робиться для того, щоб під час включення цієї мережі у велику мережу не потрібно було змінювати склад операційної системи.

Проблема встановлення відповідності між адресами різних типів, якою опікується служба дозволу імен, може розв'язувати-ся як цілком централізованими, так і розподіленими засобами.У випадку централізованого підходу в мережі виділяється один комп'ютер (сервер імен), у якому зберігається таблиця відповідності одне одному імен різних типів, наприклад, символьних імен і числових номерів. Усі інші комп'ютери звертаються до сервера імен, щоб за символьним ім'ям знайти числовий номер комп'ютера, з яким необхідно обмінятися даними.

Loading...

 
 

Цікаве